Nova Milanese si stende sulla pianura lombarda, a 175 metri sul livello del mare, in un'area fortemente antropizzata che separa Milano dalla Brianza collinare. Il centro, privo di rilievi significativi, è caratterizzato da un tessuto urbano compatto, con una densità abitativa elevata (circa 3.943 ab/km²) che riflette la vocazione residenziale e produttiva del territorio. Il paesaggio, segnato da campi coltivati e aree industriali, conserva tracce dell'antica centuriazione romana.
L'economia locale si basa su piccole e medie imprese manifatturiere e servizi, con un reddito medio pro capite di 25.461 € e un prezzo immobiliare di 1.844 €/m². La connessione FTTH raggiunge l'81% delle abitazioni, segno di una buona digitalizzazione. Il territorio rientra nell'area di produzione del Grana Padano DOP e del Gorgonzola DOP, formaggi tipici della Lombardia, ma non vi sono produzioni agricole esclusive del comune.
Il clima è continentale, con una temperatura media di 12,4 °C e precipitazioni annue di 1.084 mm. Il rischio idrogeologico è basso, ma il consumo di suolo raggiunge il 58,9%, indice di una forte urbanizzazione. Il patrimonio storico annovera 20 monumenti e un museo; tra i siti vicini spiccano i centri UNESCO di Milano e di Capriate San Gervasio. La città ha un'età media di 45,9 anni e un indice di vecchiaia di 205, con un saldo naturale negativo di -149 unità.
